DE649194C

DE649194C - Overcurrent heat release for protection against overloading of alternating current train magnets, especially brake release magnets

Info

Publication number: DE649194C
Application number: DES110799D
Authority: DE
Inventors: Georg Schoen
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1933-08-30
Filing date: 1933-08-30
Publication date: 1937-08-18

Description

Bei Wechselstromzugmagneten ist bekanntlich der Strom, den sie im ersten Augenblick des Einschaltens, also bei noch nicht angezogenem Anker, aufnehmen, sehr groß im Verhältnis zu dem Strom, der bei angezogenem Anker ihre Wicklung durchfließt. Infolgedessen gestaltet sich ein bei Überlastung erforderlicher Schutz der Wicklung gegen unzulässige Erwärmung, derart, daß der Magnet bei Überschreiten einer bestimmten Temperatur der Wicklung sowohl beim Anziehen des Ankers als auch bei angezogenem Anker abgeschaltet wird, schwierig. Die Verwendung einer Sicherung zum Schutz des Magneten kommt aus folgendem Grunde nicht in Betracht: Die Sicherung müßte man mit Rücksicht auf den großen Strom beim Einschalten des Magneten so bemessen, daß sie in der Zeit, in der dieser Strom auftritt, nicht durchbrennt. Da nun bei angezogenem Anker der vom Magneten aufgenommene Strom sehr viel kleiner ist, so wäre für diesen Fall die Sicherung überdimensioniert und würde den Magneten nicht abschalten, sobald die Temperatur der Wicklung das zulässige Maß überschreitet.With alternating current train magnets, as is well known, the current they generate at the first moment when switching on, i.e. with the armature not yet tightened, record very large in Relation to the current that flows through its winding when the armature is attracted. Consequently In the event of an overload, the winding is required to protect against impermissible ones Heating in such a way that the magnet when a certain temperature of the winding is exceeded both when it is attracted the armature is switched off as well as with the armature tightened, difficult. The usage a fuse to protect the magnet is out of the question for the following reason: Taking into account the large current when the magnet is switched on, the fuse should be dimensioned in such a way that it in which this current occurs does not burn out. Since now with the anchor tightened The current absorbed by the magnet is much smaller, in this case it would be the Fuse oversized and would not shut off the magnet once the temperature was up the winding exceeds the permissible dimension.

Ähnliche Nachteile liegen bei dem Schutz durch Wärmeauslöser, ζ. Β. Bimetallauslöser, vor. Es macht auch hier Schwierigkeiten, den Auslöser so wärmeträge auszubilden, daß er bei Einstellung auf den Strom, der bei angezogenem Anker die Magnetwicklung durchfließt, nicht bei dem betriebsmäßigen hohen Stromstoß beim Einschalten des Magneten anspricht, wenn dieser, wie es z. B. bei einem im Kranbetrieb verwendeten Bremslüftmagneten der Fall ist, häufig abwechselnd ein- und ausgeschaltet wird.Similar disadvantages are to be found in the protection provided by thermal releases, ζ. Β. Bimetal release, before. Here, too, it makes difficulties to train the release so that it is thermally inert when adjusted to the current that flows through the magnet winding when the armature is attracted, does not respond to the operational high current surge when switching on the magnet when this, as it is z. B. at one brake release magnets used in crane operation is the case, often alternately one and is turned off.

Ferner besteht ein Nachteil darin, daß ein Wärmeauslöser die beispielsweise 5ofache Stromüberlastung beim Einschalten des Magneten gegenüber der Stromaufnahme bei angezogenem Anker in der Zeitdauer bis zur Auslösung nicht verträgt und leicht durchbrennt. Furthermore, there is a disadvantage that a heat release, for example, 5 times Current overload when switching on the magnet compared to the current consumption when the armature is attracted in the period up to Does not tolerate tripping and burns out easily.

Die Anor'dnung eines Wärmeauslösers wird auch weiter dadurch umständlich, daß besondere Vorkehrungen nötig sind, um den Wärmeeinfluß des bei angezogenem Anker durch die Magnetwicklung fließenden Stromes so zu steigern, daß die Steigerung dem zusätzlichen Wärmeeinfluß der Eisenverluste auf die Magnetwicklung entspricht. Die von den Eisenverlusten des Magneten herrührende Wärme heizt nämlich bei angezogenem Anker die Wicklung in weitaus größerem Maße als die in der Wicklung erzeugte Stromwärme.The arrangement of a heat release is further complicated by the fact that special Precautions are necessary to avoid the heat influence of the current flowing through the magnet winding when the armature is attracted to increase so that the increase of the additional heat influence of iron losses corresponds to the magnet winding. The one resulting from the iron loss of the magnet When the armature is attracted, heat heats the winding to a far greater extent than the electrical heat generated in the winding.

Unter Berücksichtigung dieser Umstände werden die oben geschilderten Nachteile dadurch vermieden, daß erfindungsgemäß derTaking these circumstances into account, the above-mentioned disadvantages are thereby eliminated avoided that according to the invention

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Georg Schoen in Berlin-Siemens Stadt.Georg Schoen in Berlin-Siemens City.

Heizstrom für den Wärmeauslöser mittels eines Streuwandlers erzeugt wird, der durch den durch die Wicklung des Magneten fließenden Strom erregt wird und so bemessen ist daß bei an sich bekannter Abschwächung der Wirkung des beim Einschalten auftretenden Stromstoßes auf den Wärmeauslöser die Wirkung des bei angezogener Stellung des Magneten fließenden Stromes auf den Wärmeauslöser um so viel verstärkt ist, als dem in diesem Betriebszustand ausschlaggebenden zusätzlichen Wärmeeinfluß der Eisenverluste auf die Magnetwicklung entspricht. Mit Hilfe eines solchen Streuwandlers, dessen Über-Setzungsverhältnis (primär zu sekundär) bekanntlich bei zunehmender Sättigung zunimmt, läßt es sich erreichen, daß der Heizstrom des Wärmeauslösers beim Einschalten des Magneten so groß ist, daß der Auslöser im richtigen Augenblick, d. h. bei Erreichen der Grenztemperatur der Wicklung, auslöst. Die fehlende Wärmeträgheit des Wärmeauslösers, z. B. Bimetallauslösers, wird also durch Herabsetzung des Stromstoßes beim Einschalten des Magneten mit Hilfe des Streuwandlers ausgeglichen. Ferner wird mit Hilfe des Streuwandlers bedingungsgemäß der Wärmeeinfluß des bei angezogenem Anker durch die Magnetwicklung fließenden Stromes auf den Wärmeauslöser gesteigert. Durch Anwendung eines Streuwandlers besteht auch nicht mehr die Gefahr, daß der Auslöser durchbrennt, weil der Stromstoß beim Einschalten des Magneten nicht in voller Höhe auf den Auslöser wirkt. Infolge der Übersetzung des Stromes durch den Wandler ist es auch möglich, das wärmeempfindliche Glied des Wärmeauslösers, z. B. einen Bimetallstreifen, ohne Zuhilfenahme einer überlastungsempfindlichen Heizwicklung durch direkten Stromdurchfluß zu heizen. Es ist zwar bekannt, bei Drehstrommotoren zur Beherrschung des Anlaufstromes bei kurzgeschlossener Läuferwicklung einen Streuwandler mit angeschlossenem Wärmeauslöser zu verwenden. Bei solchen Motoren kann jedoch die oben geschilderte Erscheinung nicht auftreten, daß die von den Eisenverlusten herrührende Wärme, die sich ja auf den die Wicklung des Streuwandlers durchfließenden Auslösestrom in keiner Weise auswirkt, entscheidenden Einfluß auf die Temperatur des zu schützenden Gerätes ausübt, wie dies bei einem Wechselstrommagneten der Fall ist. Deswegen ist hierfür die Verwendung eines Streuwandlers, der für eine Motorschutzeinrichtung bestimmt ist, nicht möglich. Vielmehr muß der Streuwandler für einen Wechselstrommagneten ganz anders bemessen sein, damit die Erwärmung durch die Eisen-Verluste Berücksichtigung findet.Heating current for the heat release is generated by means of a leakage converter, which through the current flowing through the winding of the magnet is excited and is so dimensioned that with a known weakening of the effect of the switching on Current surge on the heat release has the effect of when the magnet is in the attracted position current flowing to the heat release is increased by as much as the decisive one in this operating state corresponds to the additional heat influence of the iron losses on the magnet winding. With help of such a leakage converter, whose transmission ratio (primary to secondary) is known increases with increasing saturation, it can be achieved that the heating current of the heat release when switching on of the magnet is so large that the trigger is triggered at the right moment, i.e. H. upon reaching the limit temperature of the winding, triggers. The lack of thermal inertia of the thermal release, z. B. bimetal release, so by reducing the current surge when Switching on the magnet balanced with the help of the scatter converter. Furthermore, with the help of the scatter converter, is conditional the heat influence of the flowing through the magnet winding when the armature is attracted Increased current to the heat release. By using a scatter converter, there is also no longer the risk of that the release burns out because the current surge does not affect the release in full when the magnet is switched on. As a result of the translation of the current through the converter, it is also possible to use the heat-sensitive Member of the thermal release, e.g. B. a bimetal strip, without the aid of an overload-sensitive heating coil to be heated by direct current flow. It is known in three-phase motors a leakage converter to control the starting current when the rotor winding is short-circuited to be used with a connected thermal release. With such engines, however, the phenomenon described above cannot occur that the heat resulting from the iron losses, which affects the The tripping current flowing through the winding of the leakage transformer does not in any way affect the decisive factor Influence on the temperature of the device to be protected, as is the case with an alternating current magnet. This is why a scatter converter is used for a motor protection device is determined, not possible. Rather, the leakage converter for an alternating current magnet has to be dimensioned quite differently so that the warming caused by the iron losses is taken into account.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung für einen dreipoligen Bremslüftmagneten dargestellt.In the drawing is an embodiment of the invention for a three-pole Brake release magnet shown.

10 ist der bewegliche Teil (Anker), 11 der feste Teil des Magneten. Die Wicklungen auf den Schenkeln des Magneten sind mit 12, 13 und 14 bezeichnet. Die Wicklungen sind in Stern geschaltet. 15 ist ein mit einer elektromagnetischen Auslösung versehener Schalter, mit dem die Wicklungen bei Überlastung abgeschaltet werden. Die Auslösespule des Schalters 15 ist mit 16 bezeichnet und liegt im Stromkreis einer Stromquelle 17, der durch den Bimetallstreifen 18 des Wärmeauslösers geschlossen wird. 19 ist ein Streuwandler, der primärseitig in der zur Wicklung 12 gehörenden Zuleitung liegt und an den sekundärseitig der Bimetallstreifen 18 angeschlossen ist.10 is the moving part (anchor), 11 is the fixed part of the magnet. The windings on the legs of the magnet are marked with 12, 13 and 14 denotes. The windings are connected in star. 15 is one with an electromagnetic Triggered switch with which the windings are switched off in the event of an overload will. The trip coil of the switch 15 is denoted by 16 and is located in the circuit of a power source 17 through the bimetal strip 18 of the heat release is closed. 19 is a leakage converter that is used on the primary side in the winding 12 belonging supply line is and connected to the secondary side of the bimetal strip 18 is.

Claims

Claim:

Overcurrent thermal release to protect against overloading of alternating current pull magnets, in particular brake release magnets, characterized in that the heating current for the release by means of a Stray transducer is generated by the flowing through the winding of the magnet Current is excited and is dimensioned so that with a known weakening of the effect when switching on occurring current surge on the heat release the effect of the current flowing when the magnet is in the attracted position on the heat release is increased by as much as that in this operating state the decisive additional heat influence of the iron losses on the magnet winding.

1 sheet of drawings